Chemistry for Non-Majors

Learning Objectives

  • Define buffer.
  • Definir la capacidad del búfer.
  • describa cómo un búfer controla el pH.
  • enumere algunos sistemas de búfer comunes.

¿Cómo la insulina trabajo?

la Diabetes mellitus es un trastorno del metabolismo de la glucosa en el que la producción de insulina por el páncreas se ve afectada. Dado que la insulina ayuda a que la glucosa entre en las células, una disminución de esta hormona significa que la glucosa no se puede usar de la manera normal., Cuando esto sucede, el cuerpo comienza a descomponer las grasas, produciendo una disminución en el pH de la sangre. los sistemas químicos en el cuerpo pueden equilibrar este cambio de pH por un tiempo, pero la producción excesiva de ácido puede crear problemas graves si no se corrige administrando insulina para restaurar el uso normal de glucosa.

Si solo se agrega 1.0 mL de ácido clorhídrico de 0.10 M a 1.0 L de agua pura, el pH disminuye drásticamente de 7.0 a 4.0. Esto es un aumento de 1000 veces en la acidez de la solución., Para muchos propósitos, es deseable tener una solución que sea capaz de resistir cambios tan grandes en el pH cuando se agregan cantidades relativamente pequeñas de ácido o base. Tal solución se llama un búfer. Un tampón es una solución de un ácido débil o una base y su sal. Ambos componentes deben estar presentes para que el sistema actúe como un tampón para resistir los cambios en el pH. se pueden obtener soluciones tampón comerciales, que tienen una amplia variedad de valores de pH.,

algunos sistemas de búfer comunes se enumeran en la siguiente tabla:

algunos Buffers comunes
Buffer system Buffer components pH del búfer (molaridades iguales de ambos componentes)
ácido acético / ion acetato Ch 3 COOH / Ch 3 COO − 4.74
ácido carbónico / ion carbonato de hidrógeno h 2 co 3 / HCO 3 − 6.38

ion dihidrogenofosfato / ion fosfato de hidrógeno

h 2 PO 4 − / HPO 4 2− 7.,21
Amoniaco / amonio ion NH 3 / NH 4 + 9.25

Un ejemplo de un buffer es una solución de ácido acético (el ácido débil) y acetato de sodio (la sal). El pH de un tampón compuesto por 0,50 m CH 3 COOH y 0,50 m CH 3 COONa es de 4,74. Si se añaden 10,0 mL de HCl de 1,0 M a 1,0 L del tampón, el pH solo disminuye a 4,73. Esta capacidad de «absorber» los iones de hidrógeno adicionales del HCl que se agregó se debe a la reacción a continuación.,

dado que tanto el ion acetato como el ácido acético ya estaban presentes en el tampón, lo único que cambia es la relación de uno a otro. Pequeños cambios en esa relación tienen efectos muy menores sobre el pH.

si se agregaran 10,0 mL de NaOH de 1,0 M a otros 1,0 L del mismo tampón, el pH solo aumentaría a 4,76. En este caso, el tampón toma los iones de hidróxido adicionales.

de nuevo la relación de acetate acetato a ácido acético cambia ligeramente, esta vez causando un aumento muy pequeño en el pH.,

es posible agregar tanto ácido o base a un tampón que su capacidad para resistir un cambio significativo en el pH se ve abrumada. La capacidad tampón es la cantidad de ácido o base que se puede agregar a una solución tampón antes de que ocurra un gran cambio en el pH. La capacidad del búfer se excede cuando el número de moles de H + U OH-que se agregan al búfer excede el número de moles de los componentes del búfer.

Summary

  • Buffer está definido.
  • Se describen reacciones que muestran cómo los tampones regulan el pH.,

Práctica

Leer el material en el siguiente enlace y contesta las siguientes preguntas:

http://chemcollective.org/activities/tutorials/buffers/buffers3

  1. ¿Qué es un ácido débil?
  2. ¿Qué hace raramente una base conjugada?
  3. escriba la ecuación genérica para la neutralización de una base por un ácido débil.
  4. escriba la ecuación genérica para la neutralización de un ácido por una base débil.

Revisión

  1. ¿Qué es un tampón?
  2. ¿Cómo neutralizaría el sistema tampón ácido acético/acetato una base añadida?,
  3. si se añade ácido al sistema tampón de ácido carbónico/carbonato, ¿cómo se neutraliza?

Glosario

  • buffer: Una solución de un ácido débil o una base y su sal.
  • Capacidad de tampón: la cantidad de ácido o base que se puede agregar a la solución de tampón antes de que ocurra un gran cambio en el pH.

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